WO2016093204A1 - 変速機構 - Google Patents

Abstract

　動力が入出力される回転軸（１）に対し径方向に可動に支持されるピニオンスプロケット（２０）と、ピニオンスプロケット（２０）を回転軸１の軸心（Ｃ₁）から等距離を維持させながら径方向に同期させて移動させる移動機構を有する複合スプロケット（５）と、二組の複合スプロケット（５），（５）に巻き掛けられたチェーン（６）を備え、ピニオンスプロケット（２０）を囲み且つ接する円の半径を変更することで変速比を変更する変速機構である。複数のガイドロッド（２９）は、接円Ａの半径の大きさによらず常にチェーン（６）を案内する第一ガイドロッド（２９１）と、少なくとも接円Ａの半径が最も大きいときにチェーン（６）を案内するとともに第一ガイドロッド（２９１）よりも径方向内側に位置する第二ガイドロッド（２９２）とを有する。これにより、レシオカバレッジを拡大することができる。

Description

変速機構

　本発明は、回転軸に対して等距離を維持しながら径方向に可動に支持されて回転軸の軸心に対して公転（回転軸と一体回転）する複数のピニオンスプロケットとこれらに巻き掛けられたチェーンとにより動力伝達する変速機構に関するものである。

　従来、プライマリプーリとセカンダリプーリとに駆動ベルトが巻き掛けられた変速機が実用化されている。この変速機では、各プーリの可動シーブに加える推力により各プーリと駆動ベルトとの間に発生した摩擦力が用いられる。

　このような変速機では、大きな動力を伝達する際に、推力を増大させて摩擦力を確保することが必要である。その際、推力用の油圧を発生させるためのオイルポンプを駆動する駆動源（エンジンまたは電動モータ）の負担が増大し、これにかかるエネルギー消費量の増加を招いてしまうおそれがあり、また、構造的に滑りが発生する部分では摩擦損失が発生してしまう。
　そこで、上記の推力や摩擦力を用いずに、複数のピニオンスプロケットとこれらに巻き掛けられたチェーンとにより動力伝達する変速機構が開発されている。

　このような変速機構としては、回転軸の軸心に対して等距離を維持しながら径方向に可動に且つ回転軸と一体回転するように支持されて回転軸の軸心に対して公転する複数のピニオンスプロケットおよびガイドロッドのそれぞれによって多角形の頂点をなすようにして形成された見かけ上の大スプロケット（以下、「複合スプロケット」という）が、入力側および出力側のそれぞれに設けられ、これらの複合スプロケットに巻き掛けられたチェーンによって動力伝達するものが挙げられる。
　かかる変速機構におけるチェーンは、ピニオンスプロケットの円周上に設けられた歯に噛み合って動力伝達するとともに、ガイドロッドによって案内される。

　例えば特許文献１には、周方向に複数設けられたピニオンスプロケットおよびガイドロッドの軸方向端部側のそれぞれに二種のディスク（スピンドル）が並設され、それぞれのディスクに放射状溝が設けられ、回転軸と一体に回転する固定ディスクの放射状溝（以下、「固定放射状溝」という）と回転軸に対して相対回転可能な可動ディスクの放射状溝（以下、「可動放射状溝」という）とが互いに軸方向視で交差するように配置され、固定放射状溝と可動放射状溝とが交差する箇所にピニオンスプロケットおよびガイドロッドが支持されたものが提案されている。

　固定ディスクと可動ディスクとの相対角度（位相）が変更されると、固定放射状溝と可動放射状溝との交差箇所が径方向に移動する。そのため、かかる交差箇所に支持されたピニオンスプロケットおよびガイドロッドのそれぞれは、両ディスクの相対回転により径方向に移動される。
　このように、ピニオンスプロケットおよびガイドロッドのそれぞれが回転軸の軸心に対して等距離を維持しながら同期して径方向に移動することで、多角形の大きさが相似的に変化し、ピニオンスプロケットの何れをも囲んで接する円（接円）の半径が変更されることにより、変速比を変更することができる。

　ところで、変速機構のレシオカバレッジ（変速比の可動範囲）を拡大させることは有効である。例えば、車両の変速機構におけるレシオカバレッジの拡大は、車両の加速性能や燃費性能の向上に貢献する。
　しかしながら、特許文献１に示されるような変速機構では、複数のピニオンスプロケットおよびガイドロッドのそれぞれが回転軸の軸心に対して等距離に位置するため、レシオカバレッジの拡大が制限されてしまう。それは、複数のピニオンスプロケットおよびガイドロッドのそれぞれが、所定の径方向位置よりも内側では互いに干渉してしまうおそれがあるからである。

米国特許第７７１３１５４号明細書

　本発明は、上記のような課題に鑑み創案されたもので、レシオカバレッジを拡大することができるようにした、変速機構を提供することを目的の一つとする。なお、ここでいう目的に限らず、後述する〔発明を実施するための形態〕に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本発明の他の目的として位置づけることができる。

　（１）上記の目的を達成するために、本発明の変速機構は、動力が入力または出力される回転軸と、前記回転軸に対して径方向に可動に支持された複数のピニオンスプロケットおよび複数のガイドロッドと、前記複数のピニオンスプロケットおよび複数のガイドロッドのそれぞれを前記回転軸の軸心から等距離を維持させながら径方向に同期させて移動させる移動機構とを有する複合スプロケットを二組と、前記二組の複合スプロケットに巻き掛けられたチェーンとを備え、前記複数のピニオンスプロケットの何れをも囲み且つ前記複数のピニオンスプロケットの何れにも接する円の半径である接円の半径の変更によって変速比を変更する変速機構であって、前記複数のガイドロッドは、前記接円の半径の大きさによらず常に前記チェーンを案内する第一ガイドロッドと、少なくとも前記接円の半径が最も大きいときに前記チェーンを案内するとともに前記接円の半径が最も小さいときに前記第一ガイドロッドよりも径方向内側に位置する第二ガイドロッドとを有することを特徴としている。すなわち、少なくとも前記接円の半径が最も大きいときに、前記回転軸の軸心からの前記第一ガイドロッドの距離と前記回転軸の軸心からの前記第二ガイドロッドの距離とが等しい。

　（２）前記接円の半径が所定径以上においては、前記第一ガイドロッドおよび前記第二ガイドロッドが前記回転軸の軸心から等距離に位置し、前記接円の半径が前記所定径未満においては、前記第一ガイドロッドよりも前記第二ガイドロッドが径方向内側に位置することが好ましい。
　（３）前記第一ガイドロッドおよび前記第二ガイドロッドは、周方向に沿って交互に配置されることが好ましい。
　（４）前記接円の半径が最も小さいときに、前記第二ガイドロッドは前記回転軸の外周面に当接し、前記第一ガイドロッドは前記第二ガイドロッドの外周面に当接することが好ましい。

　（５）前記移動機構は、前記複数のピニオンスプロケットの各支持部材が内挿されるとともに外周に向かうに連れて径方向に対して遅角側および進角側の何れか一方の側にシフトしていくように設けられた固定放射状溝が複数形成され、前記回転軸と一体回転する固定ディスクと、前記固定放射状溝のそれぞれと軸方向視で交差する交差箇所に前記支持部材が位置する可動放射状溝が複数形成され、前記固定ディスクに対して同心に配置され且つ相対回転可能な可動ディスクと、を備え、前記ピニオンスプロケットは、前記接円の半径が最も小さいときに前記接円の円周に沿って配置されて前記チェーンと噛み合う歯部を有するセクターギヤ形状に形成され、前記歯部は、少なくとも一歯が前記固定放射状溝の溝幅内に存するように配置された第一歯部と、前記第一歯部から前記一方の側に延設された第二歯部とを有し、前記第二ガイドロッドは、前記接円の半径が最も小さいときに、前記第二歯部に対して径方向内側の空間または前記空間の周辺に位置することが好ましい。
　（６）前記複数のピニオンスプロケットは、自転しない一つの固定ピニオンスプロケットと、その他の自転ピニオンスプロケットとを有することが好ましい。

　本発明の変速機構によれば、接円の半径が最も小さいときに、第二ガイドロッドと第一ガイドロッドあるいはピニオンスプロケットとの干渉を避けることができる。よって、接円の半径をより小さくすることが可能となり、結果としてレシオカバレッジを拡大することができる。

本発明の第一実施形態にかかる変速機構の複合スプロケットおよびチェーンに着目した要部を模式的に示す径方向断面図（横断面図）である。 本発明の第一実施形態にかかる変速機構の複合スプロケットおよびチェーンに着目した要部を模式的に示す軸方向断面図（縦断面図）である。 本発明の第一実施形態にかかる変速機構の固定ディスクに着目して示す側面図である。この図３は、図２の矢視Ａ－Ａに対応している。 本発明の第一実施形態にかかる変速機構の可動ディスクに着目して示す側面図である。この図４は、図２の矢視Ｂ－Ｂに対応している。 本発明の第一実施形態にかかる変速機構においてピニオンスプロケット等の径方向移動用の固定ディスクおよび可動ディスクとこれらによって移動されるピニオンスプロケットおよびガイドロッドとを示し、スプロケット移動機構およびロッド移動機構を説明する図であり、（ａ），（ｂ），（ｃ）の順に接円の半径が大きくなっている。なお、接円の半径が、最も小さいものを（ａ）に示し、最も大きいものを（ｃ）に示す。 本発明の第一実施形態にかかる変速機構の径方向断面図である。この図６は、図２のＣ－Ｃ矢視断面図である。 本発明の第一実施形態にかかる変速機構の径方向断面図である。この図７は、図２のＤ－Ｄ矢視断面図である。 本発明の第一実施形態にかかる変速機構の第一カム溝および第二カム溝を拡大して示す要部拡大図である。この図８は、図２のＥ－Ｅ矢視図である。 本発明の第一実施形態にかかる変速機構の複合スプロケットに着目した要部を拡大して模式的に示す径方向断面図（横断面図）である。 本発明の第一実施形態にかかる変速機構のピニオンスプロケットの一つを取り出して示す斜視図である。 本発明の第二実施形態にかかる変速機構の複合スプロケットおよびチェーンに着目した要部を模式的に示す径方向断面図（横断面図）である。この図１１は、図１に対応する箇所を示す。 本発明の第二実施形態にかかる変速機構の複合スプロケットおよびチェーンに着目した要部を模式的に示す軸方向断面図（縦断面図）である。この図１２は、図２に対応する箇所を示す。

　以下、図面を参照して、本発明の変速機構にかかる実施の形態を説明する。本実施形態の変速機構は、車両用変速機に用いることができる。
　なお、本実施形態では、変速機構における回転軸の軸心あるいはこの軸心に平行な方向を軸方向とし、回転軸の軸心を基準に径方向および周方向のそれぞれを定める。径方向を基準にいう内側または外側は、回転軸の軸心に対する距離（半径）が短い側または長い側であることを意味する。また、変速機構における公転方向を基準に進角側および遅角側を定める。

〔Ｉ．第一実施形態〕
　以下、第一実施形態にかかる変速機構について説明する。
〔１．構成〕
　図１に示すように、変速機構は、二組の複合スプロケット５，５と、これらの複合スプロケット５，５に巻き掛けられたチェーン６とを備えている。ここでは、チェーン６としてサイレントチェーンを例示するが、チェーン６としてローラチェーンを用いてもよい。なお、図１における白抜きの矢印は公転方向を示す。

　二組の複合スプロケット５，５のうち、一方は、入力側の回転軸１（入力軸）と同心に一体回転する一組の複合スプロケット５（図１では左方に示す）であり、他方は、出力側の回転軸１（出力軸）と同心に一体回転する複合スプロケット５（図１では右方に示す）である。これらの複合スプロケット５，５はそれぞれ同様に構成されているため、主に入力側の複合スプロケット５に着目し、その構成を説明する。

　複合スプロケット５とは、複数のピニオンスプロケット２０および複数のガイドロッド２９が多角形（ここでは十八角形）の頂点をなすようにして形成された見かけ上の大スプロケットを意味する。この複合スプロケット５は、回転軸１と、この回転軸１に対して径方向に可動に支持されたピニオンスプロケット２０およびガイドロッド２９とを有している。詳細には、回転軸１の軸心Ｃ₁を中心にした円周の周方向に沿って等間隔に、六個のピニオンスプロケット２０が配置され、また、ピニオンスプロケット２０の相互間には、それぞれ二本のガイドロッド２９が配置されている。

　ピニオンスプロケット２０およびガイドロッド２９が多角形の頂点をなすようにして形成された見かけ上の大スプロケットの外径、即ち、複合スプロケット５の外径を変更（拡縮径）することによって、変速機構の変速比が変更される。この変速機構は、変速比を連続的に変更することができるため、無段変速機構として構成することもできるが、変速比を段階的に変更して多段の有段変速機構として構成することもできる。

　複合スプロケット５の外径は、複数のピニオンスプロケット２０の何れをも囲み、且つ、複数のピニオンスプロケット２０の何れにも接する円（以下、「ピニオン接円Ａ」という）の半径に対応する。つまり、ピニオン接円Ａの直径が複合スプロケットの外径である。
　上記したピニオン接円Ａの半径は、複数のピニオンスプロケット２０とチェーン６との接触半径、即ち、複合スプロケット５のピッチ円の半径にも対応している。したがって、変速機構では、ピニオン接円Ａの半径が変更されることで、チェーン６の巻き掛け半径が変更され、変速比が変更される。

　図１には、ピニオン接円Ａが入力側で最小であり出力側で最大のものを例示している。以下の説明では、ピニオン接円Ａについて、最小のものを最小ピニオン接円Ａ₁と呼び、最大のものを最大ピニオン接円Ａ₂と呼ぶ。また、大きさまたは長さに着目しない場合には単にピニオン接円Ａと呼ぶ。

　図１には図示省略するが、複合スプロケット５は、固定ディスク１０に対して可動ディスク１９を相対的に回転駆動する相対回転駆動機構３０と、複数のピニオンスプロケット２０を移動させるスプロケット移動機構４０Ａと、複数のガイドロッド２９を移動させるロッド移動機構４０Ｂとを備えている。これらについては、詳細を後述する。
　以下、変速機構の複合スプロケット５について説明する。

　複合スプロケット５にかかる構成の説明では、基本的な構成要素として、回転軸１と一体に回転する固定ディスク１０，固定ディスク１０に対して相対回転可能に設けられた可動ディスク１９，固定ディスク１０と一体に回転する第一回転部１５，可動ディスク１９と一体に回転する第二回転部１６，チェーン６に噛み合うピニオンスプロケット２０，チェーン６を案内（ガイド）するガイドロッド２９の順に説明する。その次に、基本的な構成要素を作動させる機構類として、相対回転駆動機構３０，スプロケット移動機構４０Ａ，ロッド移動機構４０Ｂの順に説明する。
　固定ディスク１０，可動ディスク１９，第一回転部１５，第二回転部１６は、回転軸１の軸心Ｃ₁と同心に配設されており、ディスク１０，１９における径方向は回転軸１の径方向と一致する。

　本実施形態では、図２に示すように、回転軸１の軸方向両端側（図２における上端側および下端側）のそれぞれに、固定ディスク１０と可動ディスク１９とが互いに隣接して装備され、回転軸１の軸方向中間部にピニオンスプロケット２０およびガイドロッド２９ならびにこれらに巻き掛けられたチェーン６が配置される。また、固定ディスク１０および可動ディスク１９のうち可動ディスク１９の方が、軸方向内側、即ち、ピニオンスプロケット２０，ガイドロッド２９，チェーン６に近い側に配置されている。
　なお、図２は、理解を容易にすべく模式的に示したものであり、同断面にピニオンスプロケット２０およびガイドロッド２９ならびに後述する相対回転駆動機構３０を示し、入力側の複合スプロケット５と出力側の複合スプロケット５との間に間隔を設けて示している。

〔１－１．固定ディスクおよび可動ディスク〕
　固定ディスク１０および可動ディスク１９は、複数のピニオンスプロケット２０および複数のガイドロッド２９の軸方向両端部にそれぞれ対をなして設けられているが、ここでは、一側に設けられた固定ディスク１０，可動ディスク１９に着目し、その構成を説明する。

〔１－１－１．固定ディスク〕
　固定ディスク１０は、回転軸１と一体に形成されるか、或いは、何れも回転軸１と一体回転するように結合されている。
　図３に示すように、固定ディスク１０には、複数のピニオンスプロケット２０それぞれに対応して設けられた複数のスプロケット用固定放射状溝１１（一箇所のみに符号を付す）と複数のガイドロッド２９それぞれに対応して設けられた複数のロッド用固定放射状溝１２（一箇所のみに符号を付す）との二種の固定放射状溝が形成されている。なお、図３における白抜きの矢印は公転方向を示す。

　スプロケット用固定放射状溝１１は、対応するピニオンスプロケット２０を案内するための溝である。すなわち、スプロケット用固定放射状溝１１は、対応するピニオンスプロケット２０の径方向移動経路に沿って形成されている。
　スプロケット用固定放射状溝１１のそれぞれは、配置箇所が異なる点を除いて同様に構成されている。そのため、一つのスプロケット用固定放射状溝１１に着目して説明する。

　スプロケット用固定放射状溝１１には、ピニオンスプロケット２０の第一支持部２１６が内挿される。このスプロケット用固定放射状溝１１は、固定ディスク１０における第一の径方向Ｄ_r1に対して遅角側に傾斜して設けられている。すなわち、スプロケット用固定放射状溝１１は、外周（径方向外側）に向かうに連れて第一の径方向Ｄ_r1に対して遅角側にシフトしていくように設けられている。「第一の径方向Ｄ_r1」とは、スプロケット用固定放射状溝１１の内周端部１１ａを通る径方向を意味する。したがって、スプロケット用固定放射状溝１１の延びる方向Ｄ_S1は、第一の径方向Ｄ_r1に対して、第一の傾斜角θ₁で遅角側に傾斜している。

　ここでは、スプロケット用固定放射状溝１１が直線状に形成されている。そのため、スプロケット用固定放射状溝１１の延びる方向Ｄ_S1と平行な第二の径方向Ｄ_r2が、スプロケット用固定放射状溝１１よりも遅角側に存在する。逆に言えば、第二の径方向Ｄ_r2を黒塗りの矢印で示すように進角側へ平行移動（シフト）させると、スプロケット用固定放射状溝１１の延びる方向Ｄ_S1と一致する。なお、第二の径方向Ｄ_r2は、回転軸１の軸心Ｃ₁を通る方向をいう。

　ロッド用固定放射状溝１２のそれぞれには、ガイドロッド２９のロッド支持軸２９ａが内挿される。かかるロッド用固定放射状溝１２は、対応するガイドロッド２９を案内するための溝である。すなわち、ロッド用固定放射状溝１２は、対応するガイドロッド２９の径方向移動経路に沿って形成されている。

　かかるロッド用固定放射状溝１２は、第一ロッド用固定放射状溝１３および第二ロッド用固定放射状溝１４（何れも一箇所のみに符号を付す）の二種に大別される。第一ロッド用固定放射状溝１３の内周端部１３ａは、第二ロッド用固定放射状溝１４の内周端部１４ａよりも、回転軸１の軸心Ｃ₁に対する距離が遠い。すなわち、第一ロッド用固定放射状溝１３の内周端部１３ａは、第二ロッド用固定放射状溝１４の内周端部１４ａよりも、径方向外側に位置する。一方、第一ロッド用固定放射状溝１３の外周端部１３ｂと第二ロッド用固定放射状溝１４の外周端部１４ｂとのそれぞれは、回転軸１の軸心Ｃ₁に対する距離が等しい。

　ここでは、上記のスプロケット用固定放射状溝１１と同様に、ロッド用固定放射状溝１２が、直線状に形成され、径方向外側に向かうに連れて径方向に対して遅角側にシフトしていくように設けられている。
　詳細に言えば、第一ロッド用固定放射状溝１３の延びる方向Ｄ_S2は、第三の径方向Ｄ_r3に対して第二の傾斜角θ₂で遅角側に傾斜している。「第三の径方向Ｄ_r3」とは、第一ロッド用固定放射状溝１３の内周端部１３ａを通る径方向を意味する。また、第二ロッド用固定放射状溝１４の延びる方向Ｄ_S3は、第四の径方向Ｄ_r4に対して第三の傾斜角θ₃で遅角側に傾斜している。「第四の径方向Ｄ_r4」とは、第二ロッド用固定放射状溝１４の内周端部１４ａを通る径方向を意味する。第一ロッド用固定放射状溝１３にかかる第二の傾斜角θ₂は、第二ロッド用固定放射状溝１４にかかる第三の傾斜角θ₃よりも大きい。そのため、第二ロッド用固定放射状溝１４は、第一ロッド用固定放射状溝１３よりも径方向に沿って形成されている。

　なお、図３には、周方向において、スプロケット用固定放射状溝１１の相互間に、第一ロッド用固定放射状溝１３と第二ロッド用固定放射状溝１４との二つの溝が形成されたものを例示する。
　第一ロッド用固定放射状溝１３のそれぞれは、配置箇所が異なる点を除いて同様に構成されている。また、第二ロッド用固定放射状溝１４のそれぞれは、配置箇所が異なる点を除いて同様に構成されている。以下の説明では、これらのロッド用固定放射状溝１３，１４を特に区別しないときにはロッド用固定放射状溝１２と呼ぶ。

　固定用放射状溝１１，１２の各溝幅は、内挿される部材の外径に対応する溝幅を有する。具体的には、溝幅が内挿される部材の外径よりも微小に大きく設定されている。そのため、内挿される部材は、滑らかに固定放射状溝１１，１２に沿って移動可能である。なお、内挿部材であるところの支持部材２１６，支持軸２９ａについては詳細を後述する。

〔１－１－２．可動ディスク〕
　図２に示すように、可動ディスク１９は、ピニオンスプロケット２０およびガイドロッド２９を挟んで一側および他側のそれぞれに設けられる。これらの可動ディスク１９は、連結シャフト１９Ａで互いに連結されている。ここでは、図１に示すように、各ピニオンスプロケット２０の相互間にそれぞれ連結シャフト１９Ａ（一箇所にのみ符号を付す）が設けられている。これにより、一側の可動ディスク１９と他側の可動ディスク１９とが一体に回転する。

　図４および図５に示すように、可動ディスク１９（図５には破線で示す）には、上記の固定放射状溝１１，１２のそれぞれと軸方向視で交差する複数の可動放射状溝１９ａ，１９ｂ（何れも一箇所のみに符号を付し、図５には破線で示す）が形成されている。なお、可動ディスク１９の外形は円形であり、軸方向視で固定ディスク１０の外形（円形）と一致して重合するが、便宜上、図５では可動ディスク１９の外形円を縮小して示している。また、図４における白抜きの矢印は公転方向を示す。
　スプロケット用可動放射状溝１９ａのそれぞれは、対応するスプロケット用固定放射状溝１１と軸方向視で交差する。

　図４に示すように、スプロケット用可動放射状溝１９ａには、ピニオンスプロケット２０の第二支持部２１７が内挿される。ここでは、スプロケット用可動放射状溝１９ａが、径方向に対して遅角側に傾斜しており、曲線状に設けられている。
　ロッド用可動放射状溝１９ｂには、ガイドロッド２９のロッド支持軸２９ａが内挿される。かかるロッド用可動放射状溝１９ｂは、対応するロッド用固定放射状溝１２と軸方向視で交差する。かかるロッド用可動放射状溝１９ｂは、第一ロッド用固定放射状溝１３のそれぞれと軸方向視で交差する第一ロッド用可動放射状溝１９１と、第二ロッド用固定放射状溝１４のそれぞれと軸方向視で交差する第二ロッド用可動放射状溝１９２とに大別される。

　ロッド用固定放射状溝１２と同様に、第一ロッド用可動放射状溝１９１の内周端部は、第二ロッド用可動放射状溝１９２の内周端部よりも、回転軸１の軸心Ｃ₁に対する距離が遠い。一方、第一ロッド用可動放射状溝１９１の外周端部と第二ロッド用可動放射状溝１９２の外周端部とのそれぞれは、回転軸１の軸心Ｃ₁に対する距離が等しい。

　可動用放射状溝１９ａ，１９ｂの各溝幅は、内挿される部材の外径に対応する溝幅を有する。具体的には、溝幅が内挿される部材の外径よりも微小に大きく設定されている。そのため、内挿される部材は、滑らかに可動用放射状溝１９ａ，１９ｂに沿って移動可能である。なお、内挿される部材であるところの第二支持部２１７，ロッド支持軸２９ａについては、詳細を後述する。

〔１－２．第一回転部〕
　図２に示すように、第一回転部１５は、固定ディスク１０と一体回転する部分、即ち、回転軸１と一体回転する部分である。ここでは、第一回転部１５が回転軸１の一部に設けられている。この第一回転部１５は、固定ディスク１０および可動ディスク１９よりも軸方向外側に配設されている。

　図２，図７および図８に示すように、第一回転部１５には、第一カム溝１５ａが設けられている。この第一カム溝１５ａは、回転軸１の軸方向に沿って凹設して設けられている。ここでは、第一カム溝１５ａが回転軸１の軸心Ｃ₁と平行に形成されている。図７には、第一カム溝１５ａ（一箇所のみに符号を付す）が周方向に間隔をおいて三箇所に設けられたものを例示するが、第一カム溝１５ａの形成箇所や形成個数は、周囲の構成や要求仕様等に応じて設定すればよく、種々の形状や個数のものを採用することができる。なお、図７における白抜きの矢印は公転方向を示す。

〔１－３．第二回転部〕
　図２，図６および図７に示すように、第二回転部１６は、可動ディスク１９と接続部１７を介して接続されている。なお、図６における白抜きの矢印は公転方向を示す。
　まず、接続部１７について説明する。

　接続部１７は、可動ディスク１９および第二回転部１６と一体に回転し、固定ディスク１０を覆うように配設されている。この接続部１７は、固定ディスク１０の外周を覆う軸方向接続部１７ａと、固定ディスク１０の軸方向外側を覆う径方向接続部１７ｂとを有する。
　接続部１７においては、可動ディスク１９と第二回転部１６との接続のうち、軸方向成分の離隔分を接続しているのが軸方向接続部１７ａであり、径方向の離隔分を接続しているのが径方向接続部１７ｂである。

　軸方向接続部１７ａは、回転軸１の軸心Ｃ₁と同心に設けられるとともに軸方向に延びる円筒形状をなしている。この軸方向接続部１７ａは、図２に示すように、軸方向内側が可動ディスク１９の外周端部（外周部）１９ｔに結合され、軸方向外側が次に説明する径方向接続部１７ｂに接続されている。
　径方向接続部１７ｂは、径方向外側が軸方向接続部１７ａに接続され、径方向内側が第二回転部１６に接続されている。この径方向接続部１７ｂは、回転軸１の軸心Ｃ₁と同心に設けられるとともに径方向に延在する円盤から次に説明する肉抜き部１７ｃによって肉抜きされた形状をなしている。

　図６および図７に示すように、径方向接続部１７ｂには、肉抜き部１７ｃが設けられている。ここでは、三箇所に設けられた扇形の肉抜き部１７ｃが、相互間に径方向接続部１７ｂを挟んで等間隔に設けられたものを例示している。なお、肉抜き部１７ｃの形状や形成個数は、周囲の構成や要求仕様等に応じて設定すればよく、種々の形状や個数のものを採用することができる。ただし、肉抜き部１７ｃが省略され、円盤状に径方向接続部１７ｂが形成されていてもよい。

　次に、図２，図６～図８を参照して、第二回転部１６について説明する。
　第二回転部１６は、可動ディスク１９の外周端部１９ｔに上記の接続部１７ａ，１７ｂを介して連結されるとともに第一回転部１５近傍の外周を覆うように設けられ、回転軸１の軸心Ｃ₁と同心の円筒形状に形成されている。

　第二回転部１６には、第二カム溝１６ａが設けられている。この第二カム溝１６ａは、第一カム溝１５ａの外周に隣接するとともに回転軸１に沿って設けられ、径方向視で第一カム溝１５ａと交差する。また、第二カム溝１６ａは、軸方向に交差するように設けられている。
　なお、図７には第二カム溝１６ａ（一箇所にのみ符号を付す）が三箇所に設けられたものを例示するが、第二カム溝１６ａの形成箇所や形成個数は、第一カム溝１５ａの形成箇所や形成個数に応じて設定される。

〔１－４．ピニオンスプロケットおよびガイドロッド〕
　図１に示すように、ピニオンスプロケット２０およびガイドロッド２９は、回転軸１の軸心Ｃ₁周りに公転するものである。ここでいう「公転」とは、ピニオンスプロケット２０およびガイドロッド２９のそれぞれが、回転軸１の軸心Ｃ₁を中心に回転することを意味する。回転軸１が回転すると、この回転に連動してピニオンスプロケット２０およびガイドロッド２９のそれぞれが公転する。つまり、回転軸１の回転数とピニオンスプロケット２０およびガイドロッド２９が公転する回転数とは等しい。

　これらのピニオンスプロケット２０およびガイドロッド２９は、公転するだけで自転しない。ここでいう「自転」とは、ピニオンスプロケット２０およびガイドロッド２９のそれぞれが、自身の軸心を中心に回転することを意味する。

〔１－４－１．ピニオンスプロケット〕
　ピニオンスプロケット２０は、回転軸１の軸心Ｃ₁を中心にした円周の周方向に沿って等間隔に配置されている。具体的には、第一ピニオンスプロケット２１０，第二ピニオンスプロケット２２０，第三ピニオンスプロケット２３０，第四ピニオンスプロケット２４０，第五ピニオンスプロケット２５０，第六ピニオンスプロケット２６０が配置されている。これらのピニオンスプロケット２１０，２２０，２３０，２４０，２５０，２６０は、配置箇所が異なる点を除いて、同様に構成されている。

　以下の説明では、ピニオンスプロケット２１０，２２０，２３０，２４０，２５０，２６０をまとめて単にピニオンスプロケット２０と呼ぶ。また、第一ピニオンスプロケット２１０に着目して構成を説明する。
　図２には、軸方向に一列のピニオンスプロケット２１０が設けられたものを例示する。ただし、ピニオンスプロケット２１０の列数は、例えば変速機構の伝達トルクの大きさに応じて変更することができる。

　第一ピニオンスプロケット２１０は、本体部２１１と支持部材２１５とを有する。
　本体部２１１は、歯部２１２と基部２１３とを有する。
　歯部２１２は、基部２１３の径方向外側に設けられ、チェーン６と噛み合う。
　図９および図１０に示すように、歯部２１２は、複数（ここでは４丁）の歯を有する。すなわち、第一ピニオンスプロケット２１０は、歯部２１２は全周ではなく一部に設けられ、セクターギヤ（扇形歯車）形状に形成されている。この歯部２１２は、最小ピニオン接円Ａ₁の円周に沿って設けられている。具体的には、最小ピニオン接円Ａ₁となった状態では、歯部２１２において各歯の先端（外周端）が最小ピニオン接円Ａ₁に接する。なお、図９における白抜きの矢印は公転方向を示す。

　また、歯部２１２は、第一歯部２２ａと第二歯部２２ｂとに大別される。
　第一歯部２２ａは、少なくとも一歯（１丁の歯）がスプロケット用固定放射状溝１１の溝幅内に存するように配置される。すなわち、スプロケット用固定放射状溝１１の溝に第一歯部２２ａの少なくとも一歯が軸方向視で重複する。ここでは、歯部２１２における進角側の二丁の歯が第一歯部２２ａに対応するものとしている。

　第二歯部２２ｂは、第一歯部２２ａから遅角側に延設された部位である。この第二歯部２２ｂは、第一歯部２２ａに対して、スプロケット用固定放射状溝１１の延びる方向Ｄ_S1と平行な第二の径方向Ｄ_r2の領域まで延設されている。すなわち、第二歯部２２ｂは、スプロケット用固定放射状溝１１の延びる方向Ｄ_S1とこれに平行な第二の径方向Ｄ_r2との距離以上に、第一歯部２２ａに対してオフセットして延設されている。ここでは、歯部２１２における遅角側の二丁の歯が第二歯部２２ｂに対応するものとしている。

　基部２１３は、第二歯部２２ｂの径方向内側が切り欠かれたような形状をなしている。言い換えれば、基部２１３の遅角側であって第二歯部２２ｂの径方向内側には、空間Ｓが形成されている。この基部２１３は、次に説明する支持部材２１５によって支持される。
　図２，図９および図１０に示すように、支持部材２１５は、軸方向端部から順に、第一支持部２１６，第二支持部２１７，第三支持部２１８を有し、第一ピニオンスプロケット２１０の両側にそれぞれ設けられている。そして、第一支持部２１６と第二支持部２１７とが結合され、第二支持部２１７と第三支持部２１８とが結合されている。

　第一支持部２１６は、上述したようにスプロケット用固定放射状溝１１に内挿される。すなわち、第一支持部２１６の軸方向位置と固定ディスク１０の軸方向位置とは同じである。この第一支持部２１６は、径方向の所定長さにわたってスプロケット用固定放射状溝１１に接触するように対応する形状に形成されている。そのため、第一ピニオンスプロケット２１０を自転させるような回転力が作用したときに、第一支持部２１６は、スプロケット用固定放射状溝１１に対して回転力を伝達するとともに、この回転力の反作用（抗力）で第一ピニオンスプロケット２１０の自転を防止する。

　すなわち、第一支持部２１６は、スプロケット用固定放射状溝１１において回り止め機能を有する形状に形成されている。なお、第一支持部２１６にかかる「所定長さ」とは、第一ピニオンスプロケット２１０を自転させるような回転力の抗力を確保可能な長さを意味する。
　ここでは、第一支持部２１６は、その長手方向が径方向に沿っており、例えば直方体状のキー形状に形成されている。このため、スプロケット用固定放射状溝１１は、キー溝ともいえる。駆動トルクの伝達時には、スプロケット用固定放射状溝１１の内壁から第一支持部２１６へ向けて駆動トルクが伝達される。言い換えれば、駆動トルクの反力（駆動力の回転反力）は、第一支持部２１６とスプロケット用固定放射状溝１１の内壁とに作用する。
　また、スプロケット用固定放射状溝１１の内壁に接する第一支持部２１６の側壁、特に、第一支持部２１６の四隅に、ベアリングを装着すれば、第一支持部材２１６の円滑な径方向移動を確保することができる。

　第二支持部２１７は、上述したようにスプロケット用可動放射状溝１９ａに内挿される。すなわち、第二支持部２１７の軸方向位置と可動ディスク１９の軸方向位置とは同じである。ここでは、第二支持部２１７が円柱状に形成されている。
　第三支持部２１８は、基部２１３に結合されている。換言すると、第三支持部２１８は、第一ピニオンスプロケット２１０を相対回転不能に支持している。ここでは、第三支持部２１８が第二支持部２１７よりも小径の円柱状に形成されたものを例示する。

　なお、図２に示すように、出力側の複合スプロケット５では、スプロケット用固定放射状溝１１′が上述したスプロケット用可動放射状溝１９ａのように曲線状に設けられ、このスプロケット用固定放射状溝１１′に内挿される第一支持部２１６′の形状も対応する形状に設けられている。この第一支持部２１６′としては、上記の第二支持部２１７のように円柱状に形成されたものを用いることができ、その他、長手方向がスプロケット用固定放射状溝１１′に沿って形成されたものを用いてもよい。
　また、出力側の複合スプロケット５では、スプロケット用可動放射状溝１９′ａが上述したスプロケット用固定放射状溝１１のように直線状に設けられ、このスプロケット用可動放射状溝１９′ａに内挿される第二支持部２１７′の形状も対応する形状に設けられている。例えば、第二支持部２１７′は、径方向に長手方向を有する直方体形状（キー形状）に形成される。この出力側の複合スプロケット５では、スプロケット用可動放射状溝１９′ａと第二支持部２１７′とに駆動トルクおよびその反力が作用する。

〔１－４－２．ガイドロッド〕
　図１に示すように、複数のガイドロッド２９は、チェーン６と回転軸１の軸心Ｃ₁との距離の変動（チェーン６の巻き掛け半径の変動）を小さくするように、つまり、回転軸１周りのチェーン６の軌道を可能な限り円軌道に近づけるように、チェーン６を案内するためのものである。これらのガイドロッド２９は、径方向に移動可能に設けられるとともに、チェーン６が巻き掛けられて多角形の頂点を構成する。また、ガイドロッド２９は、ピニオンスプロケット２０と異なり、チェーン６と噛み合うことがなく動力伝達に寄与しない。
　かかるガイドロッド２９は、第一ガイドロッド２９１（一箇所のみに符号を付す）および第二ガイドロッド２９２（何れも一箇所のみに符号を付す）の二種に大別される。

　第一ガイドロッド２９１のそれぞれは、配置箇所が異なる点を除いて同様に構成されている。また、第二ガイドロッド２９２のそれぞれは、配置箇所が異なる点を除いて同様に構成されている。以下の説明では、これらのガイドロッド２９１，２９２を特に区別しないときにはガイドロッド２９と呼ぶ。

　図２に示すように、ガイドロッド２９は、ロッド支持軸２９ａの外周に円筒状のガイド部材２９ｂが外挿されたものであり、ロッド支持軸２９ａによって支持され、ガイド部材２９ｂの外周面でチェーン６を案内する。
　ガイドロッド２９の軸方向両端部２９Ａ（一方の軸方向端部のみに符号を付す）は、ガイド部材２９ｂからロッド支持軸２９ａが軸方向に突出している。この突出したロッド支持軸２９ａが固定ディスク１０および可動ディスク１９に支持される。
　つまり、ガイドロッド２９は、ロッド支持軸２９ａと、ロッド支持軸２９ａにおけるチェーン６と接触する軸方向位置に部分的に外装された円筒状のガイド部材２９ｂとを有する。

　図５および図９に示すように、第一ガイドロッド２９１は、径方向位置（ピニオン接円Ａの半径の大きさ）によらず常にチェーン６を案内する。これに対し、第二ガイドロッド２９２は、最小ピニオン接円Ａ₁またはその近傍となった状態ではチェーン６を案内しないものの、最大ピニオン接円Ａ₂となった状態では第一ガイドロッド２９１とともにチェーン６を案内する。すなわち、最大ピニオン接円Ａ₂となった状態ではガイドロッド２９の何れもがチェーン６を案内する。

　これらのガイドロッド２９１，２９２の相対的な径方向位置に着目して言い換えれば、第二ガイドロッド２９２は、最小ピニオン接円Ａ₁またはその近傍状態では第一ガイドロッド２９１よりも径方向内側に配置される。一方、最大ピニオン接円Ａ₂となった状態では、回転軸１の軸心Ｃ₁に対する第一ガイドロッド２９１および第二ガイドロッド２９２それぞれの距離が等しい。

　図９に示すように、最小ピニオン接円Ａ₁をなす状態における第二ガイドロッド２９２は、基部２１３の遅角側であって第二歯部２２ｂの径方向内側に形成された空間Ｓの周辺に位置する。具体的には、空間Ｓよりもやや遅角側に第二ガイドロッド２９２が位置する。なお、最小ピニオン接円Ａ₁をなす状態の第二ガイドロッド２９２が、第二歯部２２ｂに対して径方向内側の空間Ｓに位置してもよい。この場合、基部２１３の遅角側の切り欠き量を多くするとともに、第二ガイドロッド２９２にかかる放射状溝１４，１９２が対応する形状に形成される。

　したがって、ガイドロッド２９１，２９２の径方向位置が上述した位置となるように、ロッド用固定放射状溝１３，１４およびロッド用可動放射状溝１９１，１９２の形状が設定されている。
　ここでは、第一ガイドロッド２９１および第二ガイドロッド２９２は、周方向に沿って交互に配置されている。具体的には、第一ピニオンスプロケット２１０の遅角側に、第二ガイドロッド２９２，第一ガイドロッド２９１の順に配置されている。

　なお、ガイドロッド２９は、ピニオンスプロケット２０の相互間にそれぞれ二本が設けられる配置に限らず、また、総本数が十二本に限られない。ガイドロッド２９の本数を多くするほど複合スプロケット５を真円に近づけ、チェーン６と回転軸１の軸心Ｃ₁との距離の変動を小さくすることができる。しかしこの場合、特に第一ガイドロッド２９１の本数が多いほど最小ピニオン接円Ａ₁の半径の拡大を招くおそれがあり、このほかにパーツの増加による製造コストや重量の増加を招くおそれがあるため、これらを考慮してガイドロッド２９の本数を設定することが好ましい。

〔１－５．相対回転駆動機構〕
　相対回転駆動機構３０は、複合スプロケット５，５を機械的に連動させる機構である。この相対回転駆動機構３０は、上述した第一回転部１５に設けられた第一カム溝１５ａと第二回転部１６に設けられた第二カム溝１６ａとに加えて、第一カム溝１５ａと第二カム溝１６ａとが交差する第一交差箇所ＣＰ₁に配設されたカムローラ９０と、このカムローラ９０を軸方向に移動させる変速用フォーク３５と、この変速用フォーク３５を軸方向に移動させる軸方向移動機構３１とを備えている。
　以下、カムローラ９０，変速用フォーク３５，軸方向移動機構３１の順に説明する。

　図２および図７に示すように、カムローラ９０は、円柱状に形成されている。このカムローラ９０は、回転軸１の軸心Ｃ₁に直交する方向に沿った軸心を有し、第一カム溝１５ａと第二カム溝１６ａとが交差する第一交差箇所ＣＰ₁（何れも一箇所にのみ符号を付す）に挿通されている。このため、カムローラ９０は、回転軸１の回転に連動して回転軸１の軸心Ｃ₁を中心に回転する。なお、カムローラ９０の外周には、第一カム溝１５ａに対応する箇所にベアリング９１ａが外装され、同様に、第二カム溝１６ａに対応する箇所にベアリング９１ｂが外嵌されている。
　カムローラ９０の一端部９０ａは、第一交差箇所ＣＰ₁から径方向外側に突出されて設けられている。

　なお、図示省略するが、カムローラ９０は、カム溝１５ａ，１６ａから脱落しないように、適宜の抜け止め加工が施されている。かかる抜け止め加工としては、例えばカムローラ９０の他端部に頭部を設けることや抜け止めピンを追加し、カムローラ９０が軸方向に移動可能であって径方向に移動しないようにすることが挙げられる。

　変速用フォーク３５は、二組の複合スプロケット５，５に跨って設けられている。ここでは変速用フォーク３５が、軸方向視でメガネ形状に形成されている。
　この変速用フォーク３５は、各複合スプロケット５，５に対応して設けられた円環状のカムローラ支持部３５ａ（一側にのみ符号を付す）と、各カムローラ支持部３５ａを連結するブリッジ部３５ｂとを有する。カムローラ支持部３５ａの径方向内側には、上記の第一回転部１５および第二回転部１６が配設されている。
　なお、変速用フォーク３５は、ディスク１０，１９に対して平行なプレート状の部材であって、チェーン６を基準としたときのディスク１０，１９に対して軸方向外側に並設されている。

　カムローラ支持部３５ａには、径方向内側の全周にわたって溝部３５ｃが凹設されている。溝部３５ｃは、カムローラ９０の突出長さに対応する深さを有し、カムローラ９０の一端部９０ａを収容している。すなわち、溝部３５ｃは、径方向長さがカムローラ９０の突出長さの円環状空間を有する。

　この溝部３５ｃには、カムローラ９０と転がり接触しうる転動体３５ｄ（一箇所にのみ符号を付す）が設けられている。この転動体３５ｄは、回転軸１の軸心Ｃ₁を中心に回転するカムローラ９０が溝部３５ｃの側壁に接触したときにカムローラ９０が軸心周りに回転することを抑制するために設けられている。すなわち、溝部３５ｃの側壁を形成するカムローラ支持部３５ａに、転動体３５ｄが配設されている。ここでは、複数の転動体３５ｄが溝部３５ｃの全周にわたって配設されている。なお、転動体３５ｄとしてニードルベアリングを例示するが、これに替えて、ボールベアリングを用いてもよい。

　軸方向移動機構３１は、変速用フォーク３５を軸方向に移動するために、モータ３２と、モータ３２の出力軸３２ａの回転運動を直線運動に切り替える運動変換機構３３と、変速用フォーク３５を支持するとともに運動変換機構３３によって直線運動されるフォーク支持部３４とを備えている。なお、モータ３２としては、ステッピングモータを用いることができる。
　以下、軸方向移動機構３１について、フォーク支持部３４，運動変換機構３３の順に説明する。

　フォーク支持部３４は、モータ３２の出力軸３２ａと同心の筒軸を有する円筒状に形成されている。このフォーク支持部３４には、モータ３２の出力軸３２ａが内挿されている。
　また、フォーク支持部３４は、内周にモータ３２の出力軸３２ａに形成された雄ネジ部３２ｂに螺合する雌ネジ部３４ａが螺設され、外周に変速用フォーク３５のブリッジ部３５ｂと係合するフォーク溝３４ｂが凹設されている。

　フォーク溝３４ｂは、変速用フォーク３５のブリッジ部３５ｂの厚み（軸方向長さ）に対応する幅（軸方向長さ）に形成されている。このフォーク溝３４ｂにはブリッジ部３５ｂの中間部（二つの複合スプロケット５，５の間）が嵌入され、フォーク支持部３４と変速用フォーク３５のブリッジ部３５ｂとが一体に結合される。

　運動変換機構３３は、出力軸３２ａの雄ネジ部３２ｂと、フォーク支持部３４の雌ネジ部３４ａとを有する。出力軸３２ａが回転すると、雄ネジ部３２ｂと雌ネジ部３４ａとの螺合によって、雌ネジ部３４ａが形成されたフォーク支持部３４が軸方向に移動される。すなわち、軸方向移動機構３１は、モータ３１の回転運動を運動変換機構３３によって直線運動に変換し、この直線運動でフォーク支持部３４を軸方向に直線運動させる。
　上記の変速用フォーク３５，軸方向移動機構３１を含む相対回転駆動機構３０は、ピニオンスプロケット２１，２２，２３から軸方向にシフトして設けられている。

　以下、相対回転駆動機構３０による可動ディスク１９の固定ディスク１０に対する相対回転駆動について説明する。
　軸方向移動機構３１によってフォーク支持部３４が軸方向に直線運動されると、フォーク支持部３４に結合された変速用フォーク３５が一体に軸方向に移動し、この移動にともなってカムローラ９０も軸方向に移動される。

　第一カム溝１５ａと第二カム溝１６ａとが交差する第一交差箇所ＣＰ₁に配設されるカムローラ９０が軸方向に移動されると、第一交差箇所ＣＰ₁も軸方向に移動する。第一カム溝１５ａが設けられた第一回転部１５は回転軸１および固定ディスク１０と一体回転するため、第一交差箇所ＣＰ₁が軸方向に移動すると、第一回転部１５に対して第二カム溝１６ａが設けられた第二回転部１６が相対的に回転される。
　第二回転部１６は可動ディスク１９と一体回転し、第一回転部１０は固定ディスク１０と一体回転するので、第一回転部１５に対して第二回転部１６が相対回転されると、固定ディスク１０に対して可動ディスク１９が相対的に回転される。

〔１－６．スプロケット移動機構およびロッド移動機構〕
　次に、図２および図５を参照して、スプロケット移動機構４０Ａおよびロッド移動機構４０Ｂを説明する。
　スプロケット移動機構４０Ａは、ピニオンスプロケット２０を移動対象とし、また、ロッド移動機構４０Ｂは、複数のガイドロッド２９を移動対象としている。このロッド移動機構４０Ｂは、第一ガイドロッド２９１を移動対象とする第一ロッド移動機構４０１と第二ガイドロッド２９２を移動対象とする第一ロッド移動機構４０２とを兼ねている。
　これらの移動機構４０Ａ，４０Ｂ（４０１，４０２）は、各移動対象を径方向に同期して移動させるものである。

　スプロケット移動機構４０Ａは、固定ディスク１０と可動ディスク１９と相対回転駆動機構３０（図２および図７参照）とから構成されている。同様に、ロッド移動機構４０Ｂは、固定ディスク１０と可動ディスク１９と相対回転駆動機構３０とから構成されている。このように、それぞれの移動機構４０Ａ，４０Ｂの構成は、各移動対象が異なるだけで、その他の構成は同様である。

　次に、図５（ａ）～図５（ｃ）を参照して、移動機構４０Ａおよび４０Ｂによる移動を説明する。
　図５（ａ）は、最小ピニオン接円Ａ_１となった状態における可動ディスク１９の固定ディスク１０に対する位相を示している。このとき、スプロケット用固定放射状溝１１とスプロケット用可動放射状溝１９ａとが交差する第二交差箇所ＣＰ₂は、回転軸１の軸心Ｃ₁に対して最も近接している。

　同様に、第一ロッド用固定放射状溝１３と第一ロッド用可動放射状溝１９１とが交差する第三交差箇所ＣＰ₃，第二ロッド用固定放射状溝１４と第二ロッド用可動放射状溝１９２とが交差する第四交差箇所ＣＰ₄は、それぞれ回転軸１の軸心Ｃ₁に対して最も近接している。この第四交差箇所ＣＰ₄は、第三交差箇所ＣＰ₃よりも径方向内側に位置する。これは、最小ピニオン接円Ａ₁をなす状態において、第二ガイドロッド２９２が第一ガイドロッド２９１よりも径方向内側に配置されるのに対応する。

　そして、相対回転駆動機構３０によって可動ディスク１９の回転位相を固定ディスク１０に対して変更すると、図５（ｂ），図５（ｃ）の順に、交差箇所ＣＰ₂，ＣＰ₃，ＣＰ₄がそれぞれ同期しながら回転軸１の軸心Ｃ₁から遠ざかる。

　このようにして、スプロケット移動機構４０Ａは、第二交差箇所ＣＰ₂で支持されるピニオンスプロケット２０のそれぞれを、回転軸１の軸心Ｃ₁から等距離を維持させながら径方向に同期して移動させる。同様に、第一ロッド移動機構４０１は、第三交差箇所ＣＰ₃で支持される第一ガイドロッド２９１のそれぞれを、回転軸１の軸心Ｃ₁から等距離を維持させながら径方向に同期して移動させる。また同様に、第二ロッド移動機構４０２は、第四交差箇所ＣＰ₄で支持される第二ガイドロッド２９２のそれぞれを、回転軸１の軸心Ｃ₁から等距離を維持させながら、且つ最小ピニオン接円Ａ_１およびその近傍状態以外では第一ガイドロッド２９１と略同径を保つように、径方向に同期して移動させる。
　一方、相対回転駆動機構３０によって可動ディスク１９の回転位相の変更方向を上記の方向と反対にすれば、ピニオンスプロケット２０およびガイドロッド２９の移動方向が反転し、ピニオンスプロケット２０およびガイドロッド２９は回転軸１の軸心Ｃ₁に近づく。

〔２．作用および効果〕
　本発明の第一実施形態にかかる変速機構は、上述のように構成されるため、以下のような作用および効果を得ることができる。
　（１）ピニオンスプロケット２０の歯部２１２は、最小ピニオン接円Ａ₁の円周に沿って設けられている。そのため、従来のスプロケットギヤ形状を有するピニオンスプロケットに比較して、ピニオンスプロケット２０の歯部２１２ではチェーン６と噛み合う歯数を確保することができる。更に言えば、スプロケットギヤ形状を有するピニオンスプロケットに比較して、歯部２１２を大きく形成することができる。よって、チェーン６と噛み合う歯部２１２への負担を軽減させることができる。したがって、トルクを確実に伝達することができる。
　また、最小ピニオン接円Ａ₁をなす状態では、ピニオンスプロケット２０の歯部２１２が最小ピニオン接円Ａ₁の円周に沿うため、歯部２１２とチェーン６とが安定して噛み合い、トルクを確実に伝達することができる。

　（２）歯部２１２が最小ピニオン接円Ａ₁の円周に沿って設けられたうえで、スプロケット用固定放射状溝１１が外周に向かうに連れて第一の径方向Ｄ_r1に対して遅角側にシフトしていくように設けられる場合、即ち、スプロケット用固定放射状溝１１が第一の径方向Ｄ_r1に対して傾斜して設けられる場合には、ピニオン接円Ａのなす円周に対してピニオンスプロケット２０の歯部２１２の位置が次のように幾何学的に定まる。
　ピニオン接円Ａが大きくなるに連れて、第二の径方向Ｄ_r2がピニオン接円Ａの円周と交差する箇所を基準に進角側に向かうほど、ピニオン接円Ａがなす円周に対するピニオンスプロケット２０の歯部２１２の位置が離隔する。図９の鎖線で示すように、とりわけ最大ピニオン接円Ａ₂となった状態では、進角側に向かうほど最大ピニオン接円Ａ₂がなす円周に対してピニオンスプロケット２０の歯部２１２（図中において特に進角側となる第一歯部２２ａの右端の歯）の位置が離隔する。

　よって、スプロケット用固定放射状溝１１の延びる方向Ｄ_S1を基準に進角側および遅角側のそれぞれへ向かう対称な歯部を有するピニオンスプロケットでは、ピニオン接円Ａの円周に対して特に進角側の歯部が離隔してしまう。
　ピニオン接円Ａがなす円周に対する歯部２１２の位置がこのように定まるのは、最小ピニオン接円Ａ₁の中心を第二の径方向Ｄ_r2に沿って移動させた場合に、第二の径方向Ｄ_r2とピニオン接円Ａの円周とが交差する箇所において、最小ピニオン接円Ａ₁の円周がピニオン接円Ａの円周に接するからである。

　これに対し、本実施形態の変速機構では、ピニオンスプロケット２０の歯部２１２が、スプロケット用固定放射状溝１１の溝幅内に存するように配置された第一歯部２２ａと、この第一歯部２２ａから遅角側に延設された第二歯部２２ｂとを有する。よって、最大ピニオン接円Ａ₂となった状態であっても第二歯部２２ｂが最大ピニオン接円Ａ₂のなす円周に沿いやすくなる。したがって、ピニオン接円Ａの大きさによらず、第二歯部２２ｂとチェーン６との噛み合いを安定させることができ、トルクを確実に伝達することができる。

　また、固定ディスク１０の固定放射状溝１１,１２が径方向に対して傾斜して設けられるため、固定放射状溝１１,１２と可動ディスク１９の可動放射状溝１９ａ,１９ｂとの交差角度を確保しやすくなる。よって、ピニオンスプロケット２０およびガイドロッド２９の径方向移動にかかる固定ディスク１０に対する可動ディスク１９の回転トルクを低減させることができ、固定放射状溝１１,１２および可動放射状溝１９ａ,１９ｂにおけるピニオンスプロケット２０の支持部材２１６，２１７およびガイドロッド２９のロッド支持軸２９ａのひっかかり（スティック）を抑制することができる。

　（３）第二歯部２２ｂは、第一歯部２２ａに対して、スプロケット用固定放射状溝１１の延びる方向Ｄ_S1と平行な第二の径方向Ｄ_r2の領域まで延設されている。したがって、第二の径方向Ｄ_r2がピニオン接円Ａの円周と交差する箇所に第二歯部２２ｂが設けられ、ピニオン接円Ａの半径によらずピニオン接円Ａの円周に沿って第二歯部２２ｂを位置させることができる。よって、より確実にトルクを伝達することができる。

　（４）スプロケット用固定放射状溝１１は、外周に向かうに連れて第一の径方向Ｄ_r1に対して遅角側にシフトしていくように設けられている。そのため、駆動トルクの反力の一部（分力）を、スプロケット用固定放射状溝１１の延びる方向Ｄ_S1のうち径方向外側に向けて作用させることができる。すなわち、駆動トルクの伝達時には、ピニオンスプロケット２０を径方向外側に移動させる力が作用することで、チェーン６の弛みを抑制することができ、本変速機構にかかる各種機構をガタ詰めすることができる。

　（５）第一支持部２１６は、径方向の所定長さにわたってスプロケット用固定放射状溝１１に接触するように対応する形状に形成されている。そのため、ピニオンスプロケット２０を自転させるような回転力が作用したときに、スプロケット用固定放射状溝１１に対して回転力の反作用（抗力）でピニオンスプロケット２０の自転を防止することができる。

　（６）ガイドロッド２９は、最小ピニオン接円Ａ₁をなす状態で、チェーン６を案内する第一ガイドロッド２９１と第一ガイドロッド２９１よりも径方向内側に位置する第二ガイドロッド２９２とを有する。そのため、最小ピニオン接円Ａ₁をなす状態において、第二ガイドロッド２９２と第一ガイドロッド２９１あるいはピニオンスプロケット２０との干渉を避けることができる。よって、最小ピニオン接円Ａ₁の半径をより小さくすることが可能となる。その結果として、ピニオンスプロケット２０の径方向移動距離を大きく確保することができ、レシオカバレッジを拡大することができる。このとき、チェーン６は第一ガイドロッド２９１によって案内されるため、チェーン６の巻き掛け半径の変動を抑えることができる。よって、安定して動力伝達することができ、静音性を確保することができる。

　少なくとも最大ピニオン接円Ａ₂となった状態では、回転軸１の軸心Ｃ₁に対する第一ガイドロッド２９１および第二ガイドロッド２９２それぞれの距離が等しい。すなわち、最大ピニオン接円Ａ₂となった状態ではガイドロッド２９の何れもがチェーン６を案内する。そのため、第一ガイドロッド２９１および第二ガイドロッド２９２の全てでチェーン６を案内することができる。すなわち、複合スプロケット５に巻き掛けられるチェーン６が最も長くなる最大ピニオン接円Ａ₂となった状態において、チェーン６を案内するガイドロッド２９の本数を確保することができる。よって、チェーン６の巻き掛け半径の変動を効果的に抑えることができる。

　（７）最小ピニオン接円Ａ₁をなす状態における第二ガイドロッド２９２は、基部２１３の遅角側であって第二歯部２２ｂの径方向内側に形成された空間Ｓの周辺に位置する。この空間Ｓは、第二歯部２２ｂを第一歯部２２ａから延ばすことで形成されたものともいえることから、本変速機構に特有のものといえる。かかる空間Ｓを利用して、第二ガイドロッド２９２を収容（格納）することができる。すなわち、本変速機構では、いわゆるデッドスペースとなりかねない空間Ｓを、最小ピニオン接円Ａ₁をなす状態における第二ガイドロッド２９２の収容空間として有効に利用することができる。なお、最小ピニオン接円Ａ₁をなす状態において第二ガイドロッド２９２を空間Ｓに位置させれば、第二ガイドロッド２９２の収容空間として更に有効に空間Ｓを利用することができる。

　（８）第一ガイドロッド２９１および第二ガイドロッド２９２が周方向に沿って交互に配置されるため、最小ピニオン接円Ａ₁をなす状態において第二ガイドロッド２９２を効率よく径方向内側に収容することができる。

〔ＩＩ．第二実施形態〕
　次に、本発明の第二実施形態にかかる変速機構について説明する。
　本実施形態の変速機構は、ピニオンスプロケット自体の構成とガイドロッドの収容状態および径方向移動経路とが主に異なる。なお、第二実施形態で説明する点を除いては、第一実施形態と同様の構成になっている。これらの構成については、同様の符号を付し、各部の説明を省略する。

〔１．構成〕
　以下、第一実施形態との相違点を中心に、本実施形態の変速機構について説明する。
　図１１に示すように、変速機構は、二組の複合スプロケット５′，５′と、これらの複合スプロケット５′，５′に巻きかけられたチェーン６′とを備えている。なお、図１１における白抜きの矢印は公転方向を示す。

　複合スプロケット５′は、回転軸１′と、この回転軸１′に対して径方向に可動に支持されたピニオンスプロケット２０′およびガイドロッド２９′とを有している。これらのピニオンスプロケット２０′およびガイドロッド２９′は、回転軸１′の軸心Ｃ₁周りに公転する。ここでは、ピニオンスプロケット２０′およびガイドロッド２９′によって二十一角形の頂点をなすようにして形成された見かけ上の大スプロケットが複合スプロケット５′を形成している。詳細には、回転軸１′の軸心Ｃ₁を中心にした円周の周方向に沿って等間隔に、三個のピニオンスプロケット２０′が配置され、また、ピニオンスプロケット２０′の相互間には、それぞれ六本のガイドロッド２９′が配置されている。
　上述したように、複合スプロケット５′の外径、即ち、ピニオン接円Ａ′を拡縮することで、本変速機構において変速比が変更される。

　以下、複合スプロケット５′について説明する。
　複合スプロケット５′は、基本的な構成要素として、第一実施形態で上述したのと同様の第一回転部１５，第二回転部１６および相対回転駆動機構３０のほか、ピニオンスプロケット２０′，ガイドロッド２９′，固定ディスク１０′，可動ディスク１９′，回転軸１′を備えている。さらに、複合スプロケット５′は、基本的な構成要素を作動させる機構類として、第一実施形態で上述したのと同様の相対回転駆動機構３０のほか，スプロケット移動機構４０Ａ′，ロッド移動機構４０Ｂ′，機械式自転駆動機構５０を備えている。

　以下、複合スプロケット５′の基本的な構成要素について、ピニオンスプロケット２０′，ガイドロッド２９′，固定ディスク１０′，可動ディスク１９′，回転軸１′の順に説明する。その次に、複合スプロケット５′の基本的な構成要素を作動させる機構類について、スプロケット移動機構４０Ａ′，ロッド移動機構４０Ｂ′，機械式自転駆動機構５０の順に説明する。

〔１－１．ピニオンスプロケット〕
　複数のピニオンスプロケット２０′は、それぞれ外周部全周に歯部が形成されたスプロケットギヤ形状に形成されている。当然ながら、ピニオンスプロケット２０′それぞれに形成される歯部の形状寸法およびピッチは同一規格のものとなっている。なお、ピニオンスプロケット２０′の歯部は、第一実施形態で上述したピニオンスプロケット２０の歯部２１２（図９等参照）よりも小さく形成されたものを用いてもよい。

　これらのピニオンスプロケット２０′は、自転しない一つのピニオンスプロケット（以下、「固定ピニオンスプロケット」という）２１′と、この固定ピニオンスプロケット２１′を基準に公転の回転位相が進角側および遅角側のそれぞれに配置され自転可能な二つの自転ピニオンスプロケット２２′，２３′とから構成されている。これら二つの自転ピニオンスプロケット２２′，２３′のうち、固定ピニオンスプロケット２１′を基準に、進角側のものを第一自転ピニオンスプロケット（進角側自転ピニオンスプロケット）２２′と呼び、遅角側のものを第二自転ピニオンスプロケット（遅角側自転ピニオンスプロケット）２３′と呼ぶ。
　なお、固定ピニオンスプロケット２１′については、自転しないため、チェーン６′と噛み合う領域にのみ部分的に歯部が形成されていてもよい。すなわち、固定ピニオンスプロケット２１′の径方向内側には歯部が形成されていなくてもよい。

　各ピニオンスプロケット２１′，２２′，２３′は、何れもその中心に設けられた支持軸（ピニオンスプロケット軸）２１′ａ，２２′ａ，２３′ａに対して結合されている。すなわち、自転ピニオンスプロケット２２′，２３′のそれぞれは、支持軸２２′ａ，２３′ａの軸心Ｃ₂，Ｃ₃周りに自転する。なお、各支持軸２１′ａ，２２′ａ，２３′ａの軸心Ｃ₂，Ｃ₃，Ｃ₄および回転軸１′の軸心Ｃ₁は、何れも相互に平行である。

　第一自転ピニオンスプロケット２２′と第二自転ピニオンスプロケット２３′とは、配設箇所および自転方向が異なるのを除いて同様に構成されるため、ここでは、第一自転ピニオンスプロケット２２′に着目して説明する。
　以下の説明では、固定ピニオンスプロケット２１′，第一自転ピニオンスプロケット２２′および第二自転ピニオンスプロケット２３′を区別なく用いるときには単にピニオンスプロケット２０′と呼び、同様に、支持軸２１′ａ，２２′ａ，２３′ａについても区別なく用いるときには支持軸２０′ａと呼ぶ。

　本実施形態では、図１２に示すように、ピニオンスプロケット２０′は、軸方向に三列の歯車２０′ｇ（一箇所のみに符号を付す）を備え、これらの各列の歯車に対応してチェーン６′も三本巻き掛けられている。ここでは、三列の歯車２０ｇ′がスペーサ２０′ｓ（一箇所のみに符号を付す）を介して互いに間隔をあけて設けられている。なお、ピニオンスプロケット２０′における歯車２０′ｇの列数は、変速機構の伝達トルクの大きさによるが、二列または四列以上であってもよいし一列であってもよい。
　なお、図１２は、理解を容易にすべく模式的に示したものであり、同断面に第一自転ピニオンスプロケット２２′およびガイドロッド２９′ならびに相対回転駆動機構３０を示し、入力側の複合スプロケット５′と出力側の複合スプロケット５′との間に間隔を設けて示している。

〔１－２．ガイドロッド〕
　ガイドロッド２９′は、一本に着目すれば、ロッド支持軸２９′ａの外周に円筒状のガイド部材２９′ｂが外挿されており、ガイド部材２９′ｂから軸方向に突出したロッド支持軸２９′ａが固定ディスク１０′および可動ディスク１９′に支持される。
　しかしながら、ガイドロッド２９′は、第一実施形態のガイドロッド２９に対して、ピニオンスプロケット２０′の相互間に配置される本数，最小ピニオン接円Ａ₁′をなす状態における収容状態および径方向移動経路が異なる。

　ガイドロッド２９′は、図１１に示すように、第一ガイドロッド２９１′（一箇所のみに符号を付す）および第二ガイドロッド２９２′（何れも一箇所のみに符号を付す）の二種に大別される。
　第一ガイドロッド２９１′のそれぞれは、配置箇所が異なる点を除いて同様に構成されている。また、第二ガイドロッド２９２′のそれぞれは、配置箇所が異なる点を除いて同様に構成されている。以下の説明では、これらのガイドロッド２９１′，２９２′を特に区別しないときにはガイドロッド２９′と呼ぶ。

　ここでは、ピニオンスプロケット２０′の相互間に六本のガイドロッド２９′が配置されている。これら六本のガイドロッド２９′は、四本の第一ガイドロッド２９１′と二本の第二ガイドロッド２９２′とから構成されている。また、二本の第一ガイドロッド２９１′と一本の第二ガイドロッド２９２′とを１セットと見做すと、互いが周方向に隣接しており、第一ガイドロッド２９１′および第二ガイドロッド２９２が周方向に沿って交互に配置されている。

　第一ガイドロッド２９１′は、径方向位置（ピニオン接円Ａの半径）によらず常にチェーン６′を案内する。これに対し、第二ガイドロッド２９２′は、ピニオン接円Ａ′の半径が所定径以上のときにチェーン６′を案内する。そのため、最大ピニオン接円Ａ₂′となった状態ではガイドロッド２９′の何れもがチェーン６′を案内する。ここでいう所定径とは、最小ピニオン接円Ａ₁′よりも大きく最大ピニオン接円Ａ₂′よりも小さい径であって、ピニオン接円Ａの半径が所定径のときに、第一ガイドロッド２９１′と第二ガイドロッド２９２′とが干渉（接触）しないような大きさに設定される。

　これらのガイドロッド２９１′，２９２′の相対的な径方向位置に着目して言い換えれば、ピニオン接円Ａ′の半径が所定径未満のときに、第一ガイドロッド２９１′よりも第二ガイドロッド２９２′が径方向内側に配置される。一方、ピニオン接円Ａ′の半径が所定径以上のときに、回転軸１の軸心Ｃ₁に対する第一ガイドロッド２９１′および第二ガイドロッド２９２′それぞれの距離が等しい。したがって、当然ながら最大ピニオン接円Ａ₂′をなす状態においても、第二ガイドロッド２９２′は、回転軸１の軸心Ｃ₁に対する距離が第一ガイドロッド２９１′のそれと等しく、チェーン６′を案内する。
　第二ガイドロッド２９２′は、ピニオン接円Ａ′の半径が所定径よりも小さくなるに連れて、第一ガイドロッド２９１′よりも径方向内側に位置する。そのため、最小ピニオン接円Ａ₁′をなす状態では、第一ガイドロッド２９１′に対して最も径方向内側に第二ガイドロッド２９２′が位置する。

　また、最小ピニオン接円Ａ₁′をなす状態では、第二ガイドロッド２９２′が回転軸１′の外周面１′ａに当接し、この第二ガイドロッド２９２′に第一ガイドロッド２９１′が径方向外側から当接する。このように、最小ピニオン接円Ａ₁′をなす状態では、第一ガイドロッド２９１′よりも回転軸１′の軸心Ｃ₁側に第二ガイドロッド２９２′が収容（格納）される。
　言い換えれば、ガイドロッド２９１′，２９２′の径方向位置が上述した位置となるように、次に説明するディスク１０′，１９′に形成された放射状溝の形状が設定されている。

〔１－３．固定ディスクおよび可動ディスク〕
　固定ディスク１０′には、複数のピニオンスプロケット２０′それぞれに対応して設けられたスプロケット用固定放射状溝１１１と複数のガイドロッド２９′それぞれに対応して設けられたロッド用固定放射状溝１１２との二種の固定放射状溝が形成されている。
　スプロケット用固定放射状溝１１１にはピニオンスプロケット２０′の支持軸２０′ａが、また、ロッド用固定放射状溝１１２にはガイドロッド２９′のロッド支持軸２９′ａが内挿される。ここでは、スプロケット用固定放射状溝１１１およびロッド用固定放射状溝１１２のそれぞれが、放射状に延びており、径方向に対して遅角側に傾斜して設けられている。

　ロッド用固定放射状溝１１２は、第一ガイドロッド２９１′のロッド支持軸２９ａ′が内挿される第一ロッド用固定放射状溝と第二ガイドロッド２９２′のロッド支持軸２９′ａが内挿される第二ロッド用固定放射状溝との二種に大別される。
　可動ディスク１９′には、上記のスプロケット用固定放射状溝のそれぞれと軸方向視で交差する複数のスプロケット用可動放射状溝１１９が形成され、また、上記のロッド用固定放射状溝１１２のそれぞれと軸方向視で交差する複数のロッド用可動放射状溝１２９が形成されている。ここでは、可動放射状溝１１９，１２９のそれぞれが径方向に対して進角側に傾斜して設けられている。

　スプロケット用可動放射状溝１１９には、上記のスプロケット用固定放射状溝１１１との交差箇所ＣＰ₂′にピニオンスプロケット２０′の支持軸２０′ａが内挿される。また、ロッド用可動放射状溝１２９には、上記のロッド用固定放射状溝１１２との交差箇所にガイドロッド２９′のロッド支持軸２９′ａが内挿される。ここでは、スプロケット用可動放射状溝１１９およびロッド用可動放射状溝１２９のそれぞれが径方向に対して進角側に傾斜して設けられている。

　ロッド用可動放射状溝１２９は、上記の第一ロッド用固定放射状溝との交差箇所に第一ガイドロッド２９１′のロッド支持軸２９′ａが内挿される第一ロッド用可動放射状溝と上記の第二ロッド用固定放射状溝との交差箇所に第二ガイドロッド２９２′のロッド支持軸２９′ａが内挿される第二ロッド用可動放射状溝とに大別される。

　第二ガイドロッド２９２′にかかる放射状溝は、第一ガイドロッド２９１′にかかる放射状溝よりも長溝である。第一ガイドロッド２９１′にかかる放射状溝は、ピニオン接円Ａ′の半径が所定径をなす位置を含んでこれよりも外側では、各ディスク１０′，１９′の径方向に対する傾きが第一ガイドロッド２９１′にかかる放射状溝のそれと同様に形成され、また、かかる所定径よりも径方向内側では、各ディスク１０′，１９′の径方向に対する傾きが第一ガイドロッド２９１′にかかる放射状溝のそれよりも小さく形成されている。各放射状溝の形状は、上述したガイドロッド２９１′，２９２′の移動軌跡に対応して設定されている。

〔１－４．回転軸〕
　図１１に示すように、回転軸１′には、ピニオンスプロケット２０′それぞれを収容しうる凹所２が形成されている。凹所２には、最小ピニオン接円Ａ₁′をなす状態においてピニオンスプロケット２０′が最も深く収容される。この状態からピニオンスプロケット２０′の径方向位置が外周側（拡径側）に移動するに連れて、ピニオンスプロケット２０′の凹所２への収容度合（収容深さ）が小さくなり、更に径方向位置が外側に移動するとピニオンスプロケット２０′は凹所２に収容されなくなる。

　凹所２は、対応するピニオンスプロケット２０′に対応する形状に回転軸１′を凹設して形成されている。例えば、ピニオンスプロケット２０′の各歯部の先端（外周端）をつないで形成される円を底面または上面とする円柱の一部が円柱状の回転軸から取り除かれた形状に、凹所２が形成されている。
　なお、固定ピニオンスプロケット２１′に部分的に歯部が形成されて径方向内側に歯部が形成されていなければ、凹所２はこの固定ピニオンスプロケット２１′に対応した形状に形成される。

　最小ピニオン接円Ａ₁′をなす状態では、ピニオンスプロケット２０′のそれぞれが各凹所２に当接する。いわば、ピニオンスプロケット２０′は、回転軸１′に食い込むように凹所２に収容される。また、最小ピニオン接円Ａ₁′をなす状態では、凹所２の相互間に位置する回転軸１の外周面１ａには、上述したように第二ガイドロッド２９２′が当接する。

〔１－５．スプロケット移動機構およびロッド移動機構〕
　スプロケット移動機構４０Ａ′は、移動対象が第一実施形態のピニオンスプロケット２０と異なりピニオンスプロケット２０′である点を除いては、第一実施形態のスプロケット移動機構４０Ａと同様に構成されている。すなわち、スプロケット移動機構４０Ａ′は、固定ディスク１０′と可動ディスク１９′と相対回転駆動機構３０とから構成されている。
　また、ロッド移動機構４０Ｂ′は、移動対象が第一実施形態のガイドロッド２９と異なりガイドロッド２９′である点を除いては、第一実施形態のロッド移動機構４０Ｂと同様に構成されている。すなわち、ロッド移動機構４０Ｂ′は、固定ディスク１０′と可動ディスク１９′と相対回転駆動機構３０とから構成されている。

　このロッド移動機構４０Ｂ′は、第一ガイドロッド２９１′を移動対象とする第一ロッド移動機構と第二ガイドロッド２９２′を移動対象とする第二ロッド移動機構とを兼ねている。
　これらの移動機構４０Ａ′，４０Ｂ′は、各移動対象を径方向に同期して移動させるものである。

　ただし、ピニオン接円Ａ′の半径が所定径未満では、第二ロッド移動機構が第一ガイドロッド２９１′よりも径方向内側に第二ガイドロッド２９２′を移動させる。特に、最小ピニオン接円Ａ₁′をなす状態では、第二ロッド移動機構が第一ガイドロッド２９１′よりも径方向内側に第二ガイドロッド２９２′を移動させ収容する。なお、ピニオン接円Ａ′の半径が所定径以上では、ロッド移動機構４０Ｂ′により、ガイドロッド２９１′，２９２′の何れもが、回転軸１の軸心Ｃ₁から等距離を維持しながら径方向に移動される。

　次に、移動機構４０Ａ′，４０Ｂ′によるピニオンスプロケット２０′およびガイドロッド２９１′，２９２′の移動を説明する。
　最小ピニオン接円Ａ₁′をなす状態において、スプロケット用固定放射状溝１１１とスプロケット用可動放射状溝１１９との交差する第二交差箇所ＣＰ₂′は、回転軸１の軸心Ｃ₁に対して最も近接している。同様に、第一ロッド用固定放射状溝と第一ロッド用可動放射状溝とが交差する第三交差箇所，第二ロッド用固定放射状溝と第二ロッド用可動放射状溝とが交差する第四交差箇所は、それぞれ回転軸１′の軸心Ｃ₁に対して最も近接している。この第四交差箇所は、第三交差箇所よりも径方向内側に位置する。これは、最小ピニオン接円Ａ₁′をなす状態で、第一ガイドロッド２９１′よりも第二ガイドロッド２９２′が径方向内側に配置されるのに対応する。

　この最小ピニオン接円Ａ₁′をなす状態では、図１１に示すように第二ガイドロッド２９２′は回転軸１′の外周面１′ａに当接し、第一ガイドロッド２９１′は第二ガイドロッド２９２′の外周面に当接する。
　この場合、相対回転駆動機構３０によって固定ディスク１０′に対する可動ディスク１９′の回転位相を変更すると、第二交差箇所ＣＰ₂′，第三および第四交差箇所がそれぞれ同期しながら回転軸１′の軸心Ｃ₁から遠ざかる。

　このようにして、スプロケット移動機構４０Ａ′は、第二交差箇所ＣＰ₂′で支持されるピニオンスプロケット２０′のそれぞれを、回転軸１′の軸心Ｃ₁から等距離を維持させながら径方向に同期して移動させる。同様に、第一ロッド移動機構は、第三交差箇所で支持される第一ガイドロッド２９１′のそれぞれを、回転軸１′の軸心Ｃ₁から等距離を維持させながら径方向に同期して移動させる。また同様に、第二ロッド移動機構は、第四交差箇所で支持される第二ガイドロッド２９２′のそれぞれを、回転軸１′の軸心Ｃ₁から等距離を維持させながら径方向に同期して移動させる。

　ピニオン接円Ａ′の半径が所定径未満であれば、第一ガイドロッド２９１′よりも第二ガイドロッド２９２′が回転軸１の軸心Ｃ₁側に位置する。このとき、三個のピニオンスプロケット２０′および十二本の第一ガイドロッド２９１′が十五角形を形成し、この十五角形が複合スプロケット５′を構成する。一方、ピニオン接円Ａ′の半径が所定径以上であれば、第一ガイドロッド２９１′および第二ガイドロッド２９２′の何れもが回転軸１の軸心Ｃ₁に対して等距離に位置する。このとき、三個のピニオンスプロケット２０′，十二本の第一ガイドロッド２９１′および六本の第二ガイドロッド２９２′が二十一角形を形成する。この二十一角形が複合スプロケット５′を構成する。

〔１－６．機械式自転機構〕
　次に、図１２を参照して、機械式自転機構５０について説明する。ここでは、機械式自転駆動機構５０がピニオンスプロケット２０′を挟んで対称に構成されるため、一側の構成に着目して説明する。

　機械式自転駆動機構５０は、自転ピニオンスプロケット２２′，２３′を回転させ、チェーン６′に対するピニオンスプロケット２０′間の位相ズレを解消するように、スプロケット移動機構４０Ａ′による複数のピニオンスプロケット２０′の径方向移動に伴って、即ち、スプロケット移動機構４０Ａ′と連動して機械的に自転ピニオンスプロケット２２′，２３′を自転駆動するものである。
　ただし、機械式自転駆動機構５０は、径方向移動時の固定ピニオンスプロケット２１′を自転させない構成も有している。

　まず、機械式自転駆動機構５０について、固定ピニオンスプロケット２１′を自転させないための構成を説明する。
　固定ピニオンスプロケット２１′の支持軸２１′ａ（図１１参照）は、固定ディスク１０′において対応するスプロケット用固定放射状溝１１１に挿通されている。この支持軸２１′ａには、支持部材が一体的に結合されている。

　支持部材は、対応するスプロケット用固定放射状溝１１１に内挿されて径方向に案内される。この支持部材は、径方向の所定長さにわたってスプロケット用固定放射状溝１１１に接触するように対応する形状に形成されている。このため、固定ピニオンスプロケット２１′を自転させるような回転力が作用したときには、支持部材は、スプロケット用固定放射状溝１１１に対して回転力を伝達するとともに、この回転力の反作用（抗力）で固定ピニオンスプロケット２１′の自転を防止（固定）するものである。すなわち、支持部材は、スプロケット用固定放射状溝１１１において径方向に摺動可能であって回り止め機能を有する形状に形成されている。なお、ここでいう所定長さとは、固定ピニオンスプロケット２１′を自転させるような回転力の抗力が確保可能な長さである。

　例えば、支持部材が内挿されるスプロケット用固定放射状溝１１１が径方向に長手方向を有する矩形状に形成されており、この矩形状よりも小さい矩形状に形成された支持部材を用いることができる。さらに、スプロケット用固定放射状溝１１１の内壁に接する支持部材の側壁、特に支持部材の四隅に、ベアリングを装着すれば、支持部材のよりスムーズな摺動を確保することができる。

　次に、機械式自転駆動機構５０について、自転ピニオンスプロケット２２′，２３′を自転駆動するための構成について説明する。
　機械式自転駆動機構５０は、自転ピニオンスプロケット２２′，２３′の支持軸２２′ａ，２３′ａのそれぞれと一体回転するように固設されたピニオンと、ピニオンのそれぞれに対応して噛合するように設けられたラックと、を有する。

　ピニオンは、自転ピニオンスプロケット２２′，２３′の各支持軸２２′ａ，２３′ａにおける軸方向両端部にそれぞれ設けられている。かかるピニオンにそれぞれ対応するラックは、対応するスプロケット用固定放射状溝１１１の延在方向に沿って固設されている。
　なお、以下の説明では、第一自転ピニオンスプロケット２２′のピニオン（進角側ピニオン）５１を第一ピニオン５１と呼び、この第一ピニオン５１と噛合するラック（進角側ラック）５３を第一ラック５３と呼ぶ。同様に、第二ピニオンスプロケット２３′にも、ピニオン（遅角側ピニオン）を第二ピニオンと呼び、この第二ピニオンと噛合するラック（遅角側ラック）を第二ラックと呼ぶ。また、第一ピニオン５１および第二ピニオンを区別しない場合には単に「ピニオン」と呼ぶ。第一ラック５３および第二ラックを区別しない場合には単に「ラック」と呼ぶ。図１２には、第一ピニオン５１および第一ラック５３のみを例示している。

　第一ピニオン５１に対して公転方向基準で遅角側に第一ラック５３が配置される。逆に、第二ピニオンに対して公転方向基準で進角側に第二ラックが配置される。このため、ピニオンおよびラックは、ピニオンが拡径方向または縮径方向に移動されると、ピニオンはこれらにそれぞれ噛合するラックによって互いに逆方向に回転されるように配設されている。

　すなわち、機械式自転駆動機構５０は、スプロケット移動機構４０Ａ′により移動されたピニオンスプロケット２０′の径方向位置に応じて、自転ピニオンスプロケット２２′，２３′の自転にかかる回転位相を設定するものである。つまり、機械式自転駆動機構５０によって、ピニオンスプロケット２０′の径方向位置と自転ピニオンスプロケット２２′，２３′の自転にかかる回転位相とは一対一の対応関係となる。

　このように、機械式自転駆動機構５０は、固定ピニオンスプロケット２１′が自転しないように案内し、自転ピニオンスプロケット２２′，２３′が自転するように案内する。
　なお、ピニオンに対するラックの位置関係が異なる点を除いては、第一ピニオン５１と第二ピニオンとは同様に構成され、また、第一ラック５３と第二ラックとは同様に構成されている。

〔２．作用および効果〕
　本発明の第二実施形態にかかる変速機構は、上述のように構成されるため、以下のような作用および効果を得ることができる。
　（１）ガイドロッド２９′は、最小ピニオン接円Ａ₁′をなす状態においてチェーン６′を案内する第一ガイドロッド２９１′と第一ガイドロッド２９１′よりも径方向内側に位置する第二ガイドロッド２９２′とを有する。そのため、最小ピニオン接円Ａ₁′をなす状態において、第二ガイドロッド２９２′と第一ガイドロッド２９１′あるいはピニオンスプロケット２０′との干渉を避けることができる。よって、最小ピニオン接円Ａ₁′の半径をより小さくすることが可能となる。その結果として、ピニオンスプロケット２０′の径方向移動距離を大きく確保することができ、レシオカバレッジを拡大することができる。このとき、チェーン６′は第一ガイドロッド２９１′によって案内されるため、チェーン６′の巻き掛け半径の変動を抑えることができる。よって、安定して動力伝達することができ、静音性を確保することができる。

　少なくとも最大ピニオン接円Ａ₂′をなす状態では、回転軸１′の軸心Ｃ₁に対する第一ガイドロッド２９１′および第二ガイドロッド２９２′それぞれの距離が等しい。そのため、最大ピニオン接円Ａ₂′をなす状態において第一ガイドロッド２９１′および第二ガイドロッド２９２′の全てでチェーン６′を案内することができる。すなわち、複合スプロケット５′に巻き掛けられるチェーン６′が最も長くなる最大ピニオン接円Ａ₂′をなす状態において、チェーン６′を案内するガイドロッド２９′の本数を確保することができる。よって、チェーン６′の巻き掛け半径の変動を効果的に抑えることができる。

　（２）詳細に言えば、ピニオン接円Ａ′の半径が所定径以上においては、ガイドロッド２９１′，２９２分が回転軸１′の軸心Ｃ₁から等距離に位置するため、最大ピニオン接円Ａ₂′をなす状態はもちろん、ピニオン接円Ａ′の半径が所定径以上のときに、ガイドロッド２９１′，２９２′の全てでチェーン６′を案内することができ、チェーン６′の巻き掛け半径の変動をより効果的に抑えることができる。
　一方、ピニオン接円Ａ′の半径が所定径未満においては、第一ガイドロッド２９１′よりも第二ガイドロッド２９２′が径方向内側に位置するため、第一ガイドロッド２９１′と第二ガイドロッド２９２′との干渉を回避しながら第一ガイドロッド２９１′に対して径方向内側に第二ガイドロッド２９２′を位置させることができる。
　よって、チェーン６′の巻き掛け半径の変動を抑えつつレシオカバレッジを拡大することができる。

　（３）第一ガイドロッド２９１′および第二ガイドロッド２９２′が周方向に沿って交互に配置されるため、最小ピニオン接円Ａ₁′をなす状態で第二ガイドロッド２９２′を効率よく径方向内側に収容することができる。

　（４）最小ピニオン接円Ａ₁′をなす状態において、第二ガイドロッド２９２′は回転軸１′の外周面１ａに当接し、第一ガイドロッド２９１′は第二ガイドロッド２９２′の外周面に当接するため、ガイドロッド２９１′，２９２′の撓みやねじれなどの変形を抑制することができる。これにより、チェーン６′と回転軸１′の軸心Ｃ₁との距離の変動が抑制されて、振動や騒音の低減に寄与する。また、回転軸１′の仮想的な断面積が確保されることより、伝達可能なトルクを増大させることができる。

　（５）ピニオンスプロケット２０′は、自転しない固定ピニオンスプロケット２１′と、自転ピニオンスプロケット２２′，２３′とを有するため、ピニオンスプロケット２０′の径方向移動時、即ち、変速比の変更時に、ピニオンスプロケット２０′間のチェーン長が適切に調整されることにより、動力伝達しながら変速比を変更することができる。
　具体的には、機械式自転駆動機構５０が、スプロケット移動機構４０Ａ′によるピニオンスプロケット２０′の径方向移動に伴って、チェーン６０に対するピニオンスプロケット２０′の位相ズレを解消するように自転ピニオンスプロケット２２，２３をスプロケット移動機構４０Ａ′と連動して自転駆動するため、動力伝達しながら変速比を変更することができる。

　（６）回転軸１′の外周に、最小ピニオン接円Ａ₁′をなす状態におけるピニオンスプロケット２０′を収容しうる凹所２が形成されているため、凹所２にピニオンスプロケット２０′が食い込むように収容されることにより、ピニオンスプロケット２０′の径方向位置を更に回転軸１′の軸心Ｃ₁に近づけることができる。これにより、最小ピニオン接円Ａ₁を小さくすることができる。したがって、レシオカバレッジの拡大を図ることができる。

〔ＩＩＩ．その他〕
　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。上述した実施形態の各構成は、必要に応じて取捨選択することができ、適宜組み合わせてもよい。
　上述した第一実施形態のガイドロッド２９が、第二実施形態のガイドロッド２９′のように、ピニオン接円Ａの半径が所定径未満においては、第一ガイドロッド２９１よりも第二ガイドロッド２９２が径方向内側に位置し、ピニオン接円Ａの半径が所定径以上においては、ガイドロッド２９１，２９２が回転軸１の軸心Ｃ₁から等距離に位置するように構成されてもよい。この場合、固定放射状溝および可動放射状溝が対応する形状に形成される。

　また、上述した第一実施形態のガイドロッド２９が、第二実施形態のガイドロッド２９′のように、最小ピニオン接円Ａ₁′をなす状態において、第二ガイドロッド２９２が回転軸１の外周面に当接し、第一ガイドロッド２９１が第二ガイドロッド２９２の外周面に当接する構成としてもよい。この場合、ガイドロッド２９の変形を抑制することで振動や騒音の低減に寄与し、回転軸１′の仮想的な断面積が確保されることで伝達可能なトルクを増大させることができる。

　また、ガイドロッド２９，２９′のガイド部材２９ｂ，２９′ｂは省略してもよい。つまり、ガイドロッド２９，２９′がロッド支持軸２９ａ，２９′ａから構成されてもよい。この場合、最小ピニオン接円Ａ₁，Ａ₁′を更に小さくすることが可能となり、レシオカバレッジの拡大に寄与する。

Claims (6)

1. 　動力が入力または出力される回転軸と、前記回転軸に対して径方向に可動に支持された複数のピニオンスプロケットおよび複数のガイドロッドと、前記複数のピニオンスプロケットおよび前記複数のガイドロッドのそれぞれを前記回転軸の軸心から等距離を維持させながら径方向に同期させて移動させる移動機構とを有する複合スプロケットを二組と、前記二組の複合スプロケットに巻き掛けられたチェーンと、を備え、
   　前記複数のピニオンスプロケットの何れをも囲み且つ前記複数のピニオンスプロケットの何れにも接する円の半径である接円の半径の変更によって変速比を変更する変速機構であって、
   　前記複数のガイドロッドは、
   　前記接円の半径の大きさによらず常に前記チェーンを案内する第一ガイドロッドと、少なくとも前記接円の半径が最も大きいときに前記チェーンを案内するとともに前記接円の半径が最も小さいときに前記第一ガイドロッドよりも径方向内側に位置する第二ガイドロッドと、を有している変速機構。
2. 　前記接円の半径が所定径以上においては、前記第一ガイドロッドおよび前記第二ガイドロッドが前記回転軸の軸心から等距離に位置し、
   前記接円の半径が前記所定径未満においては、前記第一ガイドロッドよりも前記第二ガイドロッドが径方向内側に位置するようになっている請求項１に記載の変速機構。
3. 　前記第一ガイドロッドおよび前記第二ガイドロッドは、周方向に沿って交互に配置されている請求項１または２に記載の変速機構。
4. 　前記接円の半径が最も小さいときに、前記第二ガイドロッドは前記回転軸の外周面に当接し、前記第一ガイドロッドは前記第二ガイドロッドの外周面に当接するようになっている請求項１～３のいずれか１項に記載の変速機構。
5. 　前記移動機構は、
   　前記複数のピニオンスプロケットの各支持部材が内挿されるとともに外周に向かうに連れて径方向に対して遅角側および進角側の何れか一方の側にシフトしていくように設けられた固定放射状溝が複数形成され、前記回転軸と一体回転する固定ディスクと、
   　前記固定放射状溝のそれぞれと軸方向視で交差する交差箇所に前記支持部材が位置する可動放射状溝が複数形成され、前記固定ディスクに対して同心に配置され且つ相対回転可能な可動ディスクと、を備え、
   　前記ピニオンスプロケットは、前記接円の半径が最も小さいときに前記接円の円周に沿って配置されて前記チェーンと噛み合う歯部を有するセクターギヤ形状に形成され、
   　前記歯部は、少なくとも一歯が前記固定放射状溝の溝幅内に存するように配置された第一歯部と、前記第一歯部から前記一方の側に延設された第二歯部と、を有し、
   　前記第二ガイドロッドは、前記接円の半径が最も小さいときに、前記第二歯部に対して径方向内側の空間または前記空間の周辺に位置するようになっている請求項１～４のいずれか１項に記載の変速機構。
6. 　前記複数のピニオンスプロケットは、自転しない一つの固定ピニオンスプロケットと、その他の自転ピニオンスプロケットと、を有している請求項１～４のいずれか１項に記載の変速機構。

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